DE602004006949T2

DE602004006949T2 - Radio base station with several radio frequency heads

Info

Publication number: DE602004006949T2
Application number: DE602004006949T
Authority: DE
Inventors: Keld Lange; Uwe Sulzberger
Original assignee: Alcatel Lucent SAS
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 2004-01-08
Filing date: 2004-01-08
Publication date: 2008-02-28
Anticipated expiration: 2024-01-09
Also published as: ATE364970T1; US20050152695A1; EP1553791A1; CN1638504B; CN1638504A; US7738789B2; DE602004006949D1; EP1553791B1

Abstract

A radio base station has a baseband unit (BB) and multiple RF heads (RH1, RH2), which are interconnected by means of a bi-directional two-fiber optical ring (R). Each RF head (RH1, RH2) has a delay counter (31) for determining a propagation delay (tL) on the ring (R) and a variable delay circuit (16, 26) for compensating a difference between the propagation delay (tL) on the ring and a predefined target delay (tRR). The delay counter counts (31) the delay between a test signal sent on the first fiber (F1) of the ring to the baseband unit (BB) and a received test signal looped back by the baseband unit (BB) on the second fiber (F2) of the ring. <IMAGE>

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Telekommunikation und insbesondere eine Funkbasisstation mit mehreren Funkköpfen zur Verwendung in einem zellularen Funknetz.The The present invention relates to the field of telecommunications and in particular a radio base station with a plurality of radio heads for Use in a cellular radio network.

Allgemeiner Stand der TechnikGeneral state of the art

In einem zellularen Funknetz wird ein bestimmter Versorgungsbereich durch mehrere Funkbasisstationen abgedeckt, die mit einer Mobilfunkvermittlungsstelle verbunden sind, um Gespräche zu und von Mobilfunkteilnehmern innerhalb des Versorgungsbereichs abzuwickeln. In dem neuen UMTS-Standard wird eine solche Funkbasisstation auch als "Knoten B" bezeichnet. Eine Funkbasisstation enthält eine Basisbandeinheit und mindestens eine Antenneneinheit. Um den Funkversorgungsbereich zu vergrößern und die Kapazität zu erhöhen, verwenden moderne Basisstationen mehrere Sektorantennen.In A cellular radio network becomes a particular service area covered by several radio base stations connected to a mobile services switching center are connected to conversations to and from mobile subscribers within the coverage area handle. In the new UMTS standard becomes such a radio base station also as "knot B "denotes one Radio base station contains a baseband unit and at least one antenna unit. To the Enlarge radio coverage area and the capacity to increase, modern base stations use several sector antennas.

Für eine höhere Flexibilität der Basisstationen ist es wünschenswert, die Antennen von der Basisbandeinheit entfernt anordnen zu können. Dies hat zur Entwicklung von aktiven Antennensystemen geführt, die auch als Funkköpfe (radio frequency heads, RF heads) bezeichnet werden. Typischerweise enthält ein Funkkopf eine Sektorantenne, doch es sind auch Systeme bekannt, die Funkköpfe mit mehr als nur einer Sektorantenne aufweisen. Funkköpfe müssen jedoch recht nahe (Entfernung bis zu 30 m) bei der Basisbandeinheit angeordnet sein, um Verluste, die auf den die beiden Einrichtungen verbindenden HF-Kabeln auftreten, zu begrenzen. Außerdem würde die Verwendung langer Verbindungsleitungen zu Problemen mit unterschiedlichen Laufzeiten zwischen der Basisbandeinheit und den mehreren Funkköpfen führen.For a higher flexibility of base stations it is desirable to be able to dispose the antennas away from the baseband unit. This has led to the development of active antenna systems, which too as radio heads (radio frequency heads, RF heads). Typically, a radio head contains a sector antenna, but systems are also known which use radio heads have more than one sector antenna. However, radio heads have to fairly close (distance up to 30 m) at the baseband unit to be losses, connecting to the two bodies RF cables occur to limit. In addition, the use of long interconnections would to problems with different maturities between the baseband unit and the multiple radio heads to lead.

Die kürzlich veröffentlichte Common Public Radio Interface (CPRI) Specification V1.0, 30.09.2003, beschreibt eine interne Schnittstelle von Funkbasisstationen zwischen der Basisbandeinheit, die als Funkgerätesteuerung (Radio Equipment Control – REC) bezeichnet wird, und dem Funkkopf, dort Funkgerät (Radio Equipment – RE) genannt. Das Dokument definiert eine optische Schnittstelle für Basisstationen mit abgesetztem Funkgerät und eine Verzögerungseichprozedur, welche die Pfadverzögerung zwischen REC und RE schätzt, indem die Umlaufverzögerung gemessen und durch 2 geteilt wird. Die Spezifikation setzt jedoch bidirektionale Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen der REC und jedem RE voraus, deren Realisierung für eine Basisstation mit mehreren Funkköpfen umständlich und aufwendig sein kann.The recently published Common Public Radio Interface (CPRI) Specification V1.0, 30.09.2003, describes an internal interface of radio base stations between the baseband unit, which serves as a radio control (Radio Equipment Control - REC) is called, and the radio head, where radio equipment (RE) called. The document defines an optical interface for base stations with remote radio and a delay calibration procedure, which the path delay between REC and RE estimates, by the round trip delay measured and divided by 2. The specification, however, continues bidirectional point-to-point connections between the REC and each RE ahead, their realization for a base station with several RF heads laborious and can be expensive.

US 5,809,395 beschreibt eine Funkbasisstation, bei der die Antennen aktiven Antennensystemen zugeordnet sind und die aktiven Antennensysteme mit den Basisstationen durch eine Breitbandübertragung mittels eines bidirektionalen Signalverteilungsfestnetzes verbunden sind. US 5,809,395 describes a radio base station in which the antennas are associated with active antenna systems and the active antenna systems are connected to the base stations by broadband transmission by means of a bi-directional fixed signal distribution network.

Aus US-Patent Nr. 6,477,154 B1 ist ein mikrozellulares System zur Verwendung in einem auf Codevielfach-Zugriffstechnologie basierenden drahtlosen Kommunikationssystem bekannt, bei dem eine Mikrobasisstationssteuerung Abwärtsstrecken-Verkehrssignale empfängt, eine Spreizmodulation in Bezug auf diese Signale durchführt, die gespreizten modulierten Signale kombiniert, die kombinierten Signale unter Verwendung eines digitalen Modulationsverfahrens in Analogsignale umsetzt und die Analogsignale in Abwärtsstrecken-Hybrid-Fiber-Radio(HFR)-Kabelfrequenzsignale umsetzt. Zum Empfang von Aufwärtsstrecken-HFR-Kabelfrequenzsignalen werden Trägersignale, die Aufwärtsstrecken-Verkehrssignale aus den Aufwärtsstrecken-HFR-Kabelfrequenzsignalen enthalten, übertragen und ausgekoppelt, und die Trägersignale werden in der Frequenz heruntergesetzt und unter Verwendung eines digitalen Demodulationsverfahrens in digitale Aufwärtsstrecken-Signale umgewandelt, wobei zur Erzeugung von Aufwärtsstrecken-Verkehrssignalen eine Spreizdemodulation in Bezug auf die digitalen Aufwärtsstrecken-Signale durchgeführt wird. Die Aufwärtsstrecken-Verkehrssignale werden in Aufwärtsrichtung zur BSC übertragen. Die mBSC wertet die Laufzeiten von Signalen von dort zu mit den Mikrobasisstationen verbundenen Antennen aus, und jede Mikrozelle ist dadurch gekennzeichnet, dass für sie ein charakteristischer Pilot-Pseudorauschcode-Offset angewendet wird, der die Laufzeit einschließlich einer Verzögerungszeit jeder Mikrobasisstation selbst berücksichtigt.Out U.S. Patent No. 6,477,154 B1 For example, a microcellular system for use in a code division multiple access technology based wireless communication system is known in which a micro base station controller receives downlink traffic signals, performs spread modulation with respect to those signals, combines the spread modulated signals, the combined signals using a digital modulation technique Converts analog signals and converts the analog signals in downlink hybrid fiber radio (HFR) cable frequency signals. For receiving uplink HFR cable frequency signals, carrier signals containing uplink traffic signals from the uplink HFR cable frequency signals are transmitted and coupled out, and the carrier signals are frequency down-converted and converted to digital uplink signals using a digital demodulation technique to generate uplink traffic signals, spread demodulation is performed on the digital uplink signals. The uplink traffic signals are transmitted uplink to the BSC. The mBSC evaluates the transit times of signals therefrom to antennas connected to the microbase stations, and each microcell is characterized by having a characteristic pilot pseudonoise code offset applied to it, which takes into account the transit time including a delay time of each microbase station itself.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine wie in US-Patent Nr. 6,477,154 beschriebene Funkbasisstation mit mehreren Funkköpfen anzugeben, die auf eine robuste, fehlertolerante, einfache und effiziente Weise mit einer Basisbandeinheit verbunden sind.Object of the present invention is to provide a as in U.S. Patent No. 6,477,154 specify a radio base station having a plurality of radio heads which are connected to a baseband unit in a robust, fault-tolerant, simple and efficient manner.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Diese und andere, weiter unten angegebene Aufgaben werden durch eine Funkbasisstation mit einer Basisbandeinheit und mehreren Funkköpfen gelöst, welche eine Schnittstelle zwischen der Basisbandeinheit und den Funkköpfen aufweist. Die Funkköpfe sind mittels eines bidirektionalen optischen Zweifaserrings miteinander verbunden. Jeder Funkkopf enthält einen Verzögerungszähler zum Bestimmen einer Laufzeit auf dem Ring und eine variable Verzögerungsschaltung zum Ausgleichen einer Differenz zwischen der Laufzeit auf dem Ring und einer vorgegebenen Zielverzögerung. Der Verzögerungszähler erfasst die Verzögerung zwischen einem auf der ersten Faser des Rings zur Basisbandeinheit gesendeten Prüfsignal und einem empfangenen, durch die Basisbandeinheit auf der zweiten Faser des Rings zurückgeführten Prüfsignal.These and other objects set forth below are by a radio base station solved with a baseband unit and several radio heads, which is an interface between the baseband unit and the radio heads. The radio heads are by means of a bidirectional optical two-fiber ring with each other connected. Each radio head contains a delay counter for Determining a transit time on the ring and a variable delay circuit to equalize a difference between the running time on the ring and a predetermined target delay. The delay counter detects the delay between one on the first fiber of the ring to the baseband unit sent test signal and one received, by the baseband unit on the second Fiber of the ring returned test signal.

Ein bidirektionaler optischer Zweifaserring ist zum Beispiel aus der Internationalen Patentanmeldung WO 98/25365 bekannt, die einen Inter-Ring-Crossconnect für ausfallsichere optische Mehrwellenlängen-Kommunikationsnetze betrifft.A bidirectional two-fiber optical ring is known, for example, from the International Patent Application WO 98/25365 which relates to an inter-ring crossconnect for fail-safe optical multi-wavelength communication networks.

Die Einführung eines bidirektionalen Faserrings ermöglicht die Verwendung von verteilten Funkgeräten, unterstützt Makro- und Pikozellenanwendungen und führt zu einer einfacheren und saubereren Installation. Darüber hinaus gewährt die Einführung eines Zweifaserrings eine verbesserte Ausfallsicherheit, da Signale in beiden Richtungen über den Ring gesendet werden können.The introduction a bidirectional fiber ring allows the use of distributed Radios, supports Macro and picocell applications and leads to a simpler and easier cleaner installation. About that granted the introduction a two-fiber ring improved reliability, as signals in in both directions the ring can be sent.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:in the Following is a preferred embodiment of the present invention Invention with reference to the attached Drawings described. Show it:

1 die Laufzeitmessung auf dem Ring; 1 the transit time measurement on the ring;

2 einen bidirektionalen Faserring, der eine Basisbandeinheit und zwei Funkköpfe der erfindungsgemäßen Basisstation verbindet; und 2 a bidirectional fiber ring connecting a baseband unit and two radio heads of the base station according to the invention; and

3 eine Weiterbildung der Ringarchitektur nach 2. 3 a further development of the ring architecture 2 ,

Ausführliche Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

Eine Basisstation mit optischen Schnittstellen einer Basisbandeinheit BB und eines abgesetzten Funkkopfes RH ist als Beispiel in 1 dargestellt. Die Basisbandeinheit BB als solche ist in der Figur nicht gezeigt. In Senderichtung wird das Basisbandsignal von der Basisbandeinheit einem Multiplexer 11 zugeführt, der mit einem optischen Sender 12 verbunden ist. Der Sender 12 ist über eine Lichtleitfaser 13 mit einem optischen Empfänger 14 des Funkkopfes RH verbunden. Dem optischen Empfänger 14 ist ein Demultiplexer 15 nachgeschaltet. Das durch den Demultiplexer 15 ausgekoppelte Signal wird über eine variable Verzögerungsschaltung 16 einem Funksender 17 zugeführt. In Empfangsrichtung ist ein Funkempfänger 27 im Funkkopf über eine variable Verzögerungsschaltung 26 mit einem Multiplexer 25 verbunden, dem ein optischer Sender 24 nachgeschaltet ist. Der Sender 24 ist über eine Lichtleitfaser 23 mit einem optischen Empfänger 22 der Basisbandeinheit verbunden. Ein Demultiplexer koppelt von den Funkköpfen empfangene Basisbandsignale aus und leitet diese zur (nicht gezeigten) Basisbandeinheit BB weiter.A base station with optical interfaces of a baseband unit BB and a remote radio head RH is exemplified in FIG 1 shown. The baseband unit BB as such is not shown in the figure. In the transmit direction, the baseband signal from the baseband unit becomes a multiplexer 11 supplied with an optical transmitter 12 connected is. The transmitter 12 is over an optical fiber 13 with an optical receiver 14 the radio head RH connected. The optical receiver 14 is a demultiplexer 15 downstream. That through the demultiplexer 15 decoupled signal is via a variable delay circuit 16 a radio transmitter 17 fed. In the receive direction is a radio receiver 27 in the radio head via a variable delay circuit 26 with a multiplexer 25 connected, which is an optical transmitter 24 is downstream. The transmitter 24 is over an optical fiber 23 with an optical receiver 22 connected to the baseband unit. A demultiplexer decouples baseband signals received from the radio heads and forwards them to the baseband unit BB (not shown).

Wenn mehr als ein abgesetzter Funkkopf über Lichtleitstrecken mit der Basisbandeinheit zu verbinden sind, wird gefordert, dass die Gesamtfunkverzögerung (total remote radio delay) tRR für alle abgesetzten Funkköpfe gleich ist. Dies wird durch die Verwendung der variablen Verzögerungsschaltungen 16 und 26 sowie durch eine Laufzeitmessung in den Funkköpfen unter Verwendung eines Verzögerungszählers 31 erreicht. Das Prinzip der Laufzeitmessung ist wie folgt: Ein Rahmengenerator 32 erzeugt ein Prüfsignal, das über den Multiplexer 25, den optischen Sender 24 und die faseroptische Verbindung 23 zum Empfänger 22 der Basisbandeinheit BB übertragen wird. Mit der Erzeugung des Prüfsignals startet der Rahmengenerator 32 den Verzögerungszähler 31. In der Basisbandeinheit erkennt der Demultiplexer 21 das Prüfsignal und stoppt den Verzögerungszähler 31. Unter der Voraussetzung, dass Aufwärtsstrecke (uplink) und Abwärtsstrecke (downlink) die gleiche Verzögerung aufweisen, stellt der auf diese Weise erhaltene Verzögerungswert die doppelte Link-Verzögerung tL dar. Der Verzögerungswert wird deshalb dazu verwendet, die Gesamtfunkverzögerung tRR auf ihren Nennwert einzustellen. Demzufolge werden die variablen Verzögerungsschaltungen 16 und 26 auf einen Wert tRR-tL eingestellt.If more than one remote radio head is to be connected to the baseband unit via fiber optic links, it is required that the total remote radio delay tRR be the same for all remote radio heads. This is done by using the variable delay circuits 16 and 26 and by a transit time measurement in the radio heads using a delay counter 31 reached. The principle of the transit time measurement is as follows: A frame generator 32 generates a test signal through the multiplexer 25 , the optical transmitter 24 and the fiber optic connection 23 to the recipient 22 the baseband unit BB is transmitted. With the generation of the test signal, the frame generator starts 32 the delay counter 31 , In the baseband unit the demultiplexer recognizes 21 the test signal and stops the delay counter 31 , Assuming that the uplink and the downlink have the same delay, the delay value thus obtained represents twice the link delay tL. The delay value is therefore used to set the total radio delay tRR to its nominal value. As a result, the variable delay circuits become 16 and 26 set to a value tRR-tL.

2 zeigt eine Basisstation mit abgesetzten Funkköpfen gemäß der Erfindung. Die Basisbandeinheit BB ist an einen optischen Zweifaserring angeschlossen, der aus Fasern F1 und F2 besteht. Zwei Funkköpfe RH1 und RH2 sind an den Ring angeschlossen. Die Gesamtlänge des Rings kann typischerweise etwa 20 km betragen. Erfindungsgemäß ist jeder Funkkopf mit beiden Fasern des Rings verbunden. Die beiden Fasern haben ähnliche Verzögerungseigenschaften und werden in entgegengesetzten Richtungen betrieben. Für Redundanzzwecke hat die Basisbandeinheit zwei redundante Ports P1 und P2. Auf beiden Ringen werden ähnliche Datensignale übertragen. Eine Auswahlschaltung SL wählt diejenigen Daten aus den beiden Ringen aus, die für den entsprechenden Funkkopf bestimmt sind. Optische Module OM mit optischen Empfängern und Sendern schließen die Funkköpfe und Basisbandeinheiten an den Ring an. Elektrische Leitungstreiber DRV verbinden die optischen Module mit Funkgeräten bzw. mit der Basisbandeinheit. Die Funkköpfe haben Diversity-Empfänger und zwei Antennen für Antennen-Diversity. 2 shows a base station with remote radio heads according to the invention. The baseband unit BB is connected to a dual fiber optical ring consisting of fibers F1 and F2. Two radio heads RH1 and RH2 are connected to the ring. The overall length of the ring may typically be about 20 km. According to the invention, each radio head is connected to both fibers of the ring. The two fibers have similar delay characteristics and operate in opposite directions. For redundancy purposes, the baseband unit has two redundant ports P1 and P2. Both rings transmit similar data signals. A selection circuit SL selects those data from the two rings destined for the corresponding radio head. Optical modules OM with optical receivers and transmitters connect the radio heads and baseband units to the ring. Electrical line drivers DRV connect the optical modules with radios or with the baseband unit. The radio heads have diversity receivers and two antennas for antenna diversity.

Um das Konzept der Laufzeitkompensation zu verstehen, kann der Ring in drei Abschnitte logisch geteilt werden, einen ersten Abschnitt S1 zwischen BB und RH1, einen zweiten Abschnitt S2 zwischen RH1 und RH2 und einen dritten Abschnitt S3 zwischen RH2 und BB. Jeder Abschnitt weist eine charakteristische Verzögerung t1, t2 bzw. t3 auf. Die Laufzeit von Signalen, die von der Basisbandeinheit BB zum Funkkopf RH1 über den ersten Ring F1 geleitet werden, ist t1, und über den zweiten Ring F2 ist die Laufzeit t2+t3. Umgekehrt ist die Laufzeit von Signalen, die vom Funkkopf RH1 zur Basisbandeinheit BB über den ersten Ring F1 geleitet werden, t2+t3, und über den zweiten Ring F2 ist die Laufzeit t1. Somit ist, wenn unterschiedliche Ringfasern in Empfangs- und in Senderichtung gewählt werden, die Laufzeit in Empfangs- und in Senderichtung gleich. Folglich wird die Gesamtfunkverzögerung vorzugsweise gleich der Umlaufverzögerung des Rings gewählt, da dies der maximale Verzögerungswert ist, der in jeder der beiden Richtungen auftreten kann.Around To understand the concept of delay compensation, the ring can be divided into three sections logically, a first section S1 between BB and RH1, a second section S2 between RH1 and RH2 and a third section S3 between RH2 and BB. Everyone Section has a characteristic delay t1, t2 and t3, respectively. The transit time of signals transmitted by the baseband unit BB to the radio head RH1 over The first ring F1 is t1, and over the second ring is F2 the runtime t2 + t3. Conversely, the duration of signals that from the radio head RH1 to the baseband unit BB via the first ring F1, t2 + t3, and over the second ring F2 is the transit time t1. Thus, if different Ring fibers are selected in the receive and transmit direction, the transit time in Receive and send in the same direction. As a result, the overall radio delay becomes preferable equal to the round trip delay of the ring, because this is the maximum delay value is that can occur in either direction.

Der Zweifaserring kann in zwei logische Schleifen zwischen der Basisbandeinheit und jedem der Funkköpfe aufgeteilt werden, eine kürzere und eine längere. Der einfache Fall für den Betrieb dieser beiden Schleifen ist ein 1+1-Schutz, das heißt, dass beide logischen Schleifen die gleichen Datensignale übertragen. Dann kann die Basisbandeinheit sowie jeder Funkkopf entscheiden, welche Schleife in Abhängigkeit von ihrem eigenen Local-Link-Zustand und somit von lokal verfügbaren Informationen die aktive ist. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung werden jedoch beide Ringrichtungen gleichzeitig verwendet, und es wird im Falle einer Störung auf dem Ring eine Verschlechterung des Signals in Kauf genommen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die Signale von der ersten der beiden Antennen über die Faser F1 und die Signale von der zweiten Antenne über die Faser F2 übertragen. Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel werden die Trägerfrequenzen auf die Ringrichtungen aufgeteilt, d.h., ein erster Träger wird über die erste Faser und ein zweiter Träger über die andere Faser übertragen. Im Falle einer Störung irgendwo im Ring verringert sich die Kapazität (d.h., die Anzahl der Benutzer), doch die Funkversorgung des gesamten Versorgungsbereichs bleibt erhalten.Of the Two-fiber ring can be divided into two logical loops between the baseband unit and each of the radio heads be split, a shorter one and a longer one. The simple case for The operation of these two loops is a 1 + 1 protection, that is, both logical loops transmit the same data signals. Then The baseband unit as well as each radio head can decide which Loop in dependence from their own local link state and thus locally available Information that is active. According to a preferred embodiment however, both ring directions are used simultaneously, and it will in case of failure on the ring a deterioration of the signal accepted. According to one embodiment The signals from the first of the two antennas are transmitted via the Fiber F1 and the signals from the second antenna over the Transfer fiber F2. According to one further advantageous embodiment become the carrier frequencies divided into the ring directions, that is, a first carrier is over the first fiber and a second carrier over the transfer other fiber. In case of a fault somewhere in the ring, the capacity (i.e., the number of users) decreases but the radio coverage of the entire coverage area remains receive.

Die Signale auf dem Ring sind Multiplexsignale, die aus Paketdaten, z.B. für Betriebs- und Wartungszwecke (OAM), und aus Datenströmen pro Träger und Antenne bestehen. Bis zu zwölf Träger werden in dem Ausführungsbeispiel unterstützt, aber typischerweise werden – je nach der Lizenz des Betreibers – nur zwischen zwei und vier Träger pro Funkkopf benötigt. Dies macht es möglich, mehrere Funkköpfe an den Ring anzuschließen. Die Signalrate der Basisbandsignale auf dem Ring ist 5 Mbit/s für jeden Träger. Die Basisbandsignale der einzelnen Träger können im Zeit- oder Wellenlängenmultiplex auf dem Ring übertragen werden. Die Nutzssignalrate bei UMTS ist 3,84 MHz. Das an der Antenne empfangene und aus der Trägerfrequenz demodulierte Funksignal wird im Funkkopf als Analogsignal behandelt und mit der doppelten Signalrate, also 7,68 MHz, abgetastet. Jeder Abtastwert wird als ein "Chip" bezeichnet.The Signals on the ring are multiplexed signals consisting of packet data, e.g. For Operation and maintenance (OAM), and data streams per carrier and antenna exist. Up to twelve carrier be in the embodiment support but typically - ever according to the license of the operator - only between two and four carriers required per radio head. This makes it possible several radio heads to connect to the ring. The signal rate of the baseband signals on the ring is 5 Mbit / s for each Carrier. The baseband signals of the individual carriers may be time or wavelength multiplexed transmitted on the ring become. The payload rate in UMTS is 3.84 MHz. That at the antenna received and from the carrier frequency demodulated radio signal is treated in the radio head as an analog signal and sampled at twice the signal rate, ie 7.68 MHz. Everyone Sample is referred to as a "chip."

Die Auflösung der Verzögerungsschaltungen ist vorzugsweise höher als die Chiprate. Durch Interpolation des Signals wird die Signalrate zum Beispiel um den Faktor 10, also auf 76,8 MHz, erhöht. Wird, wie in den oben angegebenen Ausführungsbeispielen, Antennen-Diversität verwendet, dann ist eine Verzögerungsauflösung dieser Größenordnung ohnehin erforderlich, um die Funkverzögerung zwischen den Antennen auszugleichen. Deshalb wird vorzugsweise auch die Kompensation der Laufzeit auf dem Ring in den Funkköpfen realisiert. In diesem Fall kann die Laufzeitkompensation mittels Software statt mittels Hardware erreicht werden. Insbesondere wird jedes Datensymbol aus dem abgetasteten Datenstrom in einem vorgegebenen Erwartungsfenster in der Basisbandeinheit erwartet. Dieses Erwartungsfenster ist mit einem konstanten Offset definiert, der sich aus der Übertragungs- und Verarbeitungsverzögerung in den davor liegenden Stufen (Funkkopf, Faserring und optisches Modul) ergibt. Es wäre somit möglich, diese konstante Verzögerung einstellbar zu machen und sie entsprechend der Laufzeit auf dem Ring einzustellen. Die Auflösung einer solchen mittels Software realisierten Laufzeitkompensation ist jedoch niedriger als in dem oben beschriebenen Fall einer analogen HF-Verarbeitung im Funkkopf.The resolution the delay circuits is preferably higher as the chip rate. By interpolation of the signal becomes the signal rate for example, by a factor of 10, ie at 76.8 MHz. Becomes, as in the embodiments given above, Antenna diversity used, then a delay resolution is this Magnitude anyway required to the radio delay between the antennas compensate. Therefore, preferably, the compensation of Running time realized on the ring in the radio heads. In this Case, the runtime compensation by software instead of Hardware can be achieved. In particular, each data symbol will turn off the sampled data stream in a given expectation window expected in the baseband unit. This expectation window is with defined as a constant offset resulting from the transmission and processing delay in the preceding stages (radio head, fiber ring and optical Module) results. It would be thus possible this constant delay to make them adjustable and according to the running time on the Set ring. The resolution Such software-implemented runtime compensation however, is lower than in the case of analog RF processing described above in the radio head.

Eine Laufzeitkompensation kann also mittels Hardware in den Funkköpfen oder mittels Software in der Basisbandeinheit erreicht werden. Auch eine Laufzeitkompensation in der Basisbandeinheit mittels Hardware wäre möglich, würde jedoch einen etwas größeren Aufwand erfordern und die Skalierbarkeit der Basisstation begrenzen. Es ist anzumerken, dass auch eine hybride Lösung mit einer Software-Kompensation niedrigerer Genauigkeit in der Basisbandeinheit und einer Hardware-Kompensation höherer Genauigkeit in den Funkköpfen realisiert werden kann.A Runtime compensation can thus be done by means of hardware in the radio heads or be achieved by means of software in the baseband unit. Also one Runtime compensation in the baseband unit using hardware would be possible, but would a little more effort require and limit the scalability of the base station. It It should be noted that even a hybrid solution with software compensation lower accuracy in the baseband unit and higher accuracy hardware compensation in the radio heads can be realized.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung, die in 3 dargestellt ist, sind mehrere Funkköpfe am selben Ort angeordnet. Funkköpfe RH1, RH11 und RH12 sind an einem ersten Ort und Funkköpfe RH2, RH21 und RH22 an einem zweiten Ort angeordnet. Wie durch gestrichelte Linien angedeutet, haben die Funkköpfe jeweils Sektorantennen, und an jedem der beiden Orte sind drei Funkköpfe so angeordnet, dass sie jeweils aneinander angrenzende Sektoren von 120 Grad abdecken, so dass eine volle 360-Grad-Bedeckung erreicht wird. Bei dieser Konfiguration ist vorzugsweise nur ein Funkkopf pro Standort an den Ring angeschlossen und verteilt Signale an die beiden anderen Funkköpfe. In 3 ist RH1 von Standort 1 direkt mit dem Ring verbunden, während RH11 und RH12 mit RH1 verbunden sind. Desgleichen ist an Standort 2 RH2 mit dem Ring verbunden, während RH21 und RH22 mit RH2 verbunden sind. Somit ist eine Laufzeitkompensation nur in RH1 und RH2 erforderlich.According to another embodiment of the invention, in 3 is shown, several radio heads are arranged in the same place. Radio heads RH1, RH11 and RH12 are located at a first location and radio heads RH2, RH21 and RH22 at a second location. As indicated by dashed lines, the radio heads each have sector antennas, and at each of the two locations, three radio heads are arranged so as to cover each adjacent sectors of 120 degrees so that full 360 degree coverage is achieved. In this configuration, preferably only one radio head per site is connected to the ring and distributes signals to the other two radio heads. In 3 RH1 from site 1 is directly connected to the ring while RH11 and RH12 are connected to RH1. Similarly at location 2 RH2 is connected to the ring while RH21 and RH22 are connected to RH2. Thus, a runtime compensation is required only in RH1 and RH2.

Die erfindungsgemäße Basisstation hat mehrere Vorteile. Der Abwärtsstrecken-Sendetakt an der Antenne ist für alle Standorte gleich. Der einzige Wert, der in den abgesetzten Funkköpfen zu konfigurieren ist, ist der Zielwert für die Laufzeitkompensation. Somit ist es nicht erforderlich, dass optische Module eine Steuerfunktion durch ein zentrales Managementsystem (OAM) unterstützen. Auch dieser Parameter kann lokal durch einfache Messung der Umlaufzeit des Rings bestimmt werden. Darüber hinaus braucht sich das Managementsystem nicht mit der Redundanzumschaltung der Ringrichtungen zu beschäftigen.The inventive base station has several advantages. The downlink send clock at the antenna is for all locations the same. The only value in the settled RF heads is the target value for the runtime compensation. Thus, it is not necessary that optical modules have a control function through a central management system (OAM). Also This parameter can be determined locally by simply measuring the orbital period of the ring. About that In addition, the management system does not need the redundancy switch to deal with the ring directions.

Ein nachteiliger Effekt der Erfindung besteht darin, dass die Verzögerung der Leistungsregelschleife um die doppelte Umlaufverzögerung vergrößert werden muss, was bei einem durchschnittlichen Ring von 15 km Länge einer Verzögerung von etwa 150 μs entspricht. Somit gewährleistet eine Vergrößerung der durchschnittlichen Leistungsregelschleifenverzögerung um einen Sendeschlitz, also um 660 μs, einen ausreichenden Spielraum für die Leistungsregelfunktion. Übersetzung der Zeichnungsbeschriftung Remote Radio Target delay – Ziel-Funkverzögerung Link delay – Link-Verzögerung fibre delay – Faserverzögerung from BB – von BB TX optical – optischer Sender RX optical – optischer Empfänger Variable delay – variable Verzögerung FRAME Generator – Rahmengenerator Delay Counter – Verzögerungszähler to BB – zu BB Site – Standort A disadvantageous effect of the invention is that the delay of the power control loop must be increased by twice the round trip delay, which corresponds to a delay of about 150 μs for an average ring of 15 km in length. Thus, increasing the average power control loop delay by one transmit slot, ie, 660 μs, provides sufficient margin for the power control function. Translation of the drawing caption Remote Radio Target delay - Destination radio delay Link delay - Link delay fiber delay - Fiber delay from BB - from BB TX optical - optical transmitter RX optical - optical receiver Variable delay - variable delay FRAME generator - Frame Generator Delay Counter - Delay counter to BB - to BB Site - Location

Claims

Radio base station comprising a baseband unit (BB) and at least two radio heads (RH1, RH2), the radio base station having at least one interface between the baseband unit and the radio heads (RH1, RH2), which base station is characterized in that the radio heads (RH1, RH2) are connected by means of a bidirectional optical two-fiber ring (R) and that the base station comprises means ( 31 ) for determining a transit time on the ring (R) and a variable delay means ( 16 . 26 ) for compensating for a difference between the transit time (tL) and a predetermined target delay (tRR), the variable delay means being adapted to reversewardly receive a test signal received on a first fiber (F1) of the ring back to a second fiber (F2) of the To lead Rings (R).

Radio base station according to claim 1, - in which the baseband unit (BB) is adapted to guide a test signal received back on a first fiber (F1) of the ring back to a second fiber (F2) of the ring (R), at each Radio head a delay counter ( 31 ) for determining a transit time on the ring (R) and a variable delay circuit ( 16 . 26 ) for compensating a difference between the transit time (tL) and a predetermined target deceleration (tRR), and - in which the deceleration counter ( 31 ), the delay between a test signal transmitted on the first fiber (F1) of the ring (R) to the baseband unit (BB) and a received, by the baseband unit (BB) on the second fiber (F2) of the ring (R) To record test signal.

A radio base station according to claim 1, wherein the delay means a software means implemented in the baseband unit (BB) which is designed and programmed to provide an expectation window for in radio signals received data symbols corresponding to one for the duration on the ring (R) and the radio heads (RH1, RH2) are suitable, one received on a first fiber (F1) of the ring test signal in reverse direction back to lead to a second fiber (F2) of the ring (R).

Radio base station according to claim 1, suitable, a first, a first carrier frequency corresponding baseband signal via the first fiber of the bidirectional optical two-fiber ring (R) and a second, a second carrier frequency corresponding Baseband signal over the second fiber of the bidirectional optical two-fiber ring (R) transferred to.

A radio base station according to claim 1, wherein each radio head (RH1, RH2) two antennas for Antenna diversity includes and which is suitable, a first, on the first antenna received signal via the first fiber of the bidirectional two-fiber optical ring (R) and a second, on the second antenna received signal via the second fiber of the bidirectional optical two-fiber ring (R) transferred to.

A radio base station according to claim 1, wherein further radio heads (RH11, RH12, RH21, RH22) with at least one of the at least two connected to the ring radio heads (RH1, RH2) are connected.

Radio base station according to claim 1, wherein the predetermined target deceleration equal to the round trip delay of the ring (R).

A radio base station according to claim 1, wherein the baseband unit (BB) about two redundant ports (P1, P2) with both fibers (F1, F2) of the ring (R) is connected.

Radio head (RH) for a radio base station, the radio base station comprising a base band unit (BB) and at least two radio heads (RH1, RH2) with an interface for connecting the radio heads by means of a bi-directional bidirectional optical fiber (R), which radio head (RH) is characterized that he has a delay counter ( 32 ) for determining a transit time on the ring (R) and a variable delay circuit ( 16 . 26 ) for compensating a difference between the transit time (tL) and a predetermined target deceleration (tRR), wherein the deceleration counter ( 32 ), the delay between a test signal transmitted on the first fiber (F1) of the ring (R) to the baseband unit (BB) and a received, by the baseband unit (BB) on the second fiber (F2) of the ring (R) To record test signal.

Method for compensating a transit time difference on a bidirectional two-fiber ring (F), which is a baseband unit (BB) and at least two radio heads (RH1, RH2) of a radio base station, which method thereby characterized in that it comprises the following steps: - Send a test signal on a first fiber (F1) of the ring (R); - Returning the test signal in the reverse direction to a second fiber (F2) of the ring (R); - Determine the delay between the test signal sent on the first fiber (F1) of the ring and the received, by the baseband unit (BB) on the second Fiber (F2) of the ring (R) returned test signal; and - Balancing a difference between the running time (tL) and a given one target deceleration (TRR).